DE2209385C2 - Frequenzgenerator für die Erzeugung stabiler Frequenzen - Google Patents

Frequenzgenerator für die Erzeugung stabiler Frequenzen

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DE2209385C2
DE2209385C2 DE19722209385 DE2209385A DE2209385C2 DE 2209385 C2 DE2209385 C2 DE 2209385C2 DE 19722209385 DE19722209385 DE 19722209385 DE 2209385 A DE2209385 A DE 2209385A DE 2209385 C2 DE2209385 C2 DE 2209385C2
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frequency control
signals
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Frequenzgenerator für die Erzeugung stabiler Frequenzen N ■ Fn worin Λ/eine einstellbare ganze Zahl und Fr eine Bezugsfrequenz ist, mit:
— einer stabilen Oszillatoranordnung, die ein Signal der Frequenz /vabgibt;
— einem r'urchstimmbaren Oszillator, der ein Signal der Frequenz Fabgibt;
— einer Kurzzeit-Frequenzregelanordnung;
— einer Dauerbetrieb-Frequenzregelanordnung, die einen Frequenzteiler mit veränderbarem Teilungsverhältnis, die das Oszillatorsignal der Frequenz F
empfängt und ein Signal der Frequenz — abgibt, und eine Vergleicheranordnung enthält, welche die Signale der Frequenzen — und Fr empfängt, ein Steuersignal für den durchstimmbaren Oszillator liefert und die Perioden — und — vergleicht;
Γ tf
— einer Umschaltanordnung, die bei Einstellung einer Zahl N erst die Kurzzeit-Frequenzregelanordnung und dann die Dauerbetrieb-Frequenzregelanordnung aktiviert
Es sei daran erinnert, daß ein solcher Frequenzgenerator, der aus der DE-OS 14 41 812 bekannt ist, Signale einsteilbarer Frequenz liefert, deren Frequenzstabilität in der gleichen Größenordnung wie diejenige des ihn steuernden Bezugsoszillators hoher Genauigkeit liegt.
Unabhängig davon, ob bei geregelten Frequenzgeneratoren die Regelung mit einer einzigen Schleife oder. mit mehreren Schleifen rfolgt, liegt die Einschwingzeit, d. h. die zum Erreichen der gewünschten Frequenz erforderliche Zeit, günstigstenfalls in der Größenordnung von einigen zehn Millisekunden, wobei diese Einschwiiigzeit von der anfänglichen Frequenzabweichung abhängt Die aus der DE-OS 1441812 bekannten Frequenzgeneratoren arbeiten mit einer elektrotnechanischen Antriebsvorrichtung für ein Abstimmorgan des durchstimmbaren Oszillators. Diese Anordnung arbeitet nicht nur relativ träge, sondern sie verlangt auch einen hohen Kostenaufwand, benötigt viel Platz und bietet nicht die hohe Zuverlässigkeit elektronischer Bauteile.
ίο Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Frequenzgenerators, mit dem sehr viel kürzere Einschwingzeiten, in der Größenordnung von einigen hundert Mikrosekunden, bei einer Frequenzgenauigkeit von 10-3 erhalten werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Frequenzgenerator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die stabile Oszillatoranordnung erzeugt zusätzlich ein Signal der Frequenz kFr, *orin k ganzzahlig und größer als 1 ist;
b) die Kurzzeit-Frequenzregelanordnung enthält:
— einen Frequenzteiler mit variablem Teilungsverhältnis, der von dem durchstimmbaren Oszillator das Signal der Frequenz F empfängt
und dessen Teilungsverhältnis q gleich — + e
ist worin e Null oder klein gegen—ist, und
— eine Vergleicheranordnung, welche die Signale der Frequenz—des Frequenzteilers und die
Signale der Frequenz kFr der stabilen Oszillatoranordnung empfängt und zur Steuerung des durchstimmbaren Oszillators ein Signal abgibt, das von der algebraischen Differenz zwischen den Perioden
kFr
und
abhängt.
Die Verwendung eines stabilen Oszillators, der zusätzlich zu einer gegebenen Frequenz noch ein Signal erzeugt, dessen Frequenz ein Vielfaches dieser gegebenen Frequenz ist, ist an sich bereits aus der DE-OS 19 64 912 bekannt.
so Vorteilhafte Weiierbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigt
F i g. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Frequenzgenerators mit einer einzigen Schleife, die den beiden Regelanordnungen gemeinsam ist,
Fig.2 das Prinzipschaltbild der Ausführung der Schaltungsblöcke "> und 6 von F i g. 1 und
Fig.3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs von Signalen an verschiedenen Punkten der Anordnung von Fig. 1.
F i g. 1 zeigt einen durchstimmbaren bzw. steuerbaren Oszillator 1 mit einem Frequenzsteuereingang, einem Lastausgang 20 unu sinem Hilfsausgang, der mit dem Eingang 30 eines einstellbaren Frequenzteilers 3 verbunden ist, der bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform einen Eingangsteiler mit festem Teilungsverhältnis enthält. Der dezimal steuerbare
Frequenzteiler 3 mit ρ Steuereingängen liefert Impulse zu einer monostabilen Kippschaltung 4, bei welcher der quasistabile Zustand die Dauer L hat. Der Ausgang der monostabilen Kippschaltung 4 ist einerseits mit dem Eingang einer monostabilen Kippschaltung 16 verbunden, bei welcher der quasistabile Zustand die Dauer L hat, und andererseits mit einem Eingang 50 einer Vergleichsschaltung 5, die zwei weitere Eingänge 51,52 und einen Ausgang 55 hat. Der Ausgang 55 ist mit einer Steuerschaltung 6 verbunden, deren Ausgang 61 mit dem Frequenzsteuereingang des steuerbaren Oszillators 1 verbunden ist.
Ein Referenzoszillator 7 speist einen Bezugsfrequenzteiler 8.
Dieser Bezugsfrequenzteiler 8 kann durch zwei hintereinandergeschaltete Zähler gebildet sein, deren Lastausgänge durch einen Umschalter abwechselnd mit dem Eingang einer bistabilen Kippschaltung verbunden werden, wobei der Ausgang der bistabilen Kippschaltung den Ausgang des Bezugsfrequenzteilers 8 bildet. Der erste dieser Zähler liefert einen Ausgangsimpuls für
jeweils y Impulse des Referenzoszillators 7, und der zweite dieser Zähler liefert einen Ausgangsimpuls für jeweils k Impulse des ersten Zählers; so lange wie keine Rückstellung dieser beiden Zähler auf Null erfolgt, erzeugt somit der Bezugsfrequenzteiler Rechtecksignale, welche je nachdem, ob der Lastausgang des ersten oder des zweiten Zählers angeschlossen ist, entweder die Frequenz k ■ Fr — Ι/Θ oder die Frequenz Fr — \/Tr haben: dabei hängt die Beziehung zwischen θ und Z von der Frequenz des Referenzoszillators 7 ab. Der Bezugsfrequenzteiler 8 hat auch einen Eingang 23 für die Rückstellung seiner beiden Zähler auf Null und zwei Steuereingänge 34. 35 für die Steuerung des darin enthaltenen Umschalters.
Der Ausgang des Bezugsfrequenzteilers 8 ist einerseits mit dem Eingang 51 der Vergleicherschaltung 5 verbunden, und andererseits mit dem Steuereingang einer monostabilen Kippschaltung 9. bei welcher der quasistabile Zustand gleichfalls die Dauer L hat: der
AnriTinn Aar mi-in/\rl ο Kt lon V InnrnUnltnnn Q i#-· *·η·» j-l »*—
q = — an. Zwei Schaltvorrichtungen 12 und 11, deren
Eingänge mit der zweiten bzw. der dritten Ausgangsgruppe der Einstellanordnung 13 verbunden sind, haben Ausgänge, die jeweils über Oder-Gatter, die durch einfache Punkte angedeutet sind, mit den verschiedenen Steuereingängen des einstellbaren Frequenzteilers 3 verbunden sind, so daß der einstellbare Frequenzteiler 3 entweder eine Teilung durch A/oder eine Teilung durch q vornimmt, je nachdem, welche der Schaltvorrichtungen 12 und 11 geschlossen ist, wobei jeweils die andere Schaltvorrichtung geöffnet ist.
Der Eingang 40 des Frequenzgenerators ist mit dem einen Steuereingang 21 einer bistabilen Kippschaltung 15 verbunden, deren zweiter Steuereingang 22 an den Ausgang des Zählers 18 angeschlossen ist; von den beiden Ausgängen der Kippschaltung 15 ist der eine mit dem Steuereingang 24 der Schaltvorrichtung 11 und dem Steuereingang 34 des Bezugsfrequenzteiiers 8 verbunden, und der andere mit dem Steuereingang 25 der Schaltvorrichtung 12 und dem Steuereingang 35 des Bezugsfrequenzteilers 8 sowie mit einem Sperreingang des Und-Gatters 17.
Der Eingang 40 ist außerdem mit einem Eingang 27 des Oder-Gatters 2 und einem Nullstelleingang 29 des Zählers 18 verbunden.
Die Wirkungsweise dieser Schaltung soll unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme von F i g. 3 beschrieben werden, wo die an den Klemmen 40, 51. 52 und 50 erscheinenden Signale mit den gleichen Zahlen bezeichnet sind.
Die Anordnung arbeitet in folgender Weise:
Nach dem Einstellen einer neuen Frequenz über die Eingänge 41 stellt ein im Zeitpunkt fo (Fig. 3) dem Eingang 40 zugeführter Synchronisierimpuls den Zähler 18 und über das Oder-Gatter 2 die Frequenzteiler 3 und 8 auf Null zurück.
Ferner bringt der Synchronisierimpuls die Kippschaltung 15 in den Zustand Null, wodurch das Und-Gatterl7 entsperrt wird; außerdem öffnet die Kippschaltung 15 die Schaltvorrichtung 12 und schließt die Schaltvorrich-
Eingang 52 der Vergleicherschaltung 5 verbunden.
Der Ausgang der monostabilen Kippschaltung 16 ist mit einem Eingang eines Und-Gatters 17 verbunden, dessen Ausgang einerseits an den Eingang 26 eines Oder-Gatters 2 angeschlossen ist. und andererseits an den Eingang 28 eines Zählers 18. der hier nur aus einer bistabilen Kippschaltung besteht. Der Ausgang des Oder-Gatters 2 ist mit dem Nullstelleingang 23 des BezugsfrequenzteücTS 8 sowie mit einem Nullsteileingang 31 des einstellbaren Frequenzteilers 3 verbunden.
Ein zweiter Eingang 60 der Steuerschaltung 6 ist an den Ausgang eines Digital-Analog-Umsetzers 10 angeschlossen.
Der Frequenzgenerator hat eine Gruppe von Eingängen 41. weiche die einzustellende Frequenz bestimmen, und einen Synchronisierhilfseingang 40: die« verschiedenen Eingänge können beispielsweise von einem Fernsteuerungsempfänger 14 kommen.
Die Eingänge 41 der Schaltung sind mit den Eingängen einer Einstellanordnung 13 verbunden, die drei Gruppen von Ausgängen hat: eine erste Gruppe ist mit den Digitaleingängen des Umsetzers 10 verbunden, eine zweite Gruppe liefert in digitaler (bei diesem Beispiel dezimaler) Form das Verhältnis N der gewünschten Frequenz F zu der Frequenz F7. und eine dritte Gruppe gibt in gleicher Weise das Verhältnis tellers 3 auf den Wert q gebracht wird. Der Synchronisierimpuls steuert schließlich den Bezugsfrequenzteiler 8 so, daß an seinem Ausgang die Frequenz k ■ Fr erscheint.
Die Anordnung 13 liefert die zuvor erwähnten Signale an ihrer zweiten und an ihrer dritten Ausgangsgruppe, und sie gibt an ihrer ersten Ausgangsgruppe ein digitales Signal ab, das dem Digital-Analog-Umsetzer 10 zugeführt wird.
Der Umsetzer 10, dessen Aufbau von der Frequenz-Steuersignal-Kennlinie des steuerbaren Oszillators 1 abhängt liefert zu diesem über die Steuerschaltung 6 ein Steuersignal, das annähernd der Frequenz F entspricht. Unter der Wirkung dieses Steuersignals nimmt der Oszillator die Frequenz F + AF an. Mit ot wird der maximale Absolutwert des Verhältnisses Δ F/Fbezeichnet, und die Dauer L wird gleich — λ - θ gewählt.
Andererseits liefert der einstellbare Frequenzteiler 3, der im Zeitpunkt fo auf NuIi zurückgestellt worden ist, im Zeitpunkt t' einen kurzen Impuls, der von der monostabilen Kippschaltung 4 in einem Impuls l· der Dauer Lumgeformt wird. Da die Zeit t'-to gleich
(F +A F)
ist, gilt (bei Vernachlässigung der Glieder zweiler Ordnung):
< σ ■ H = L.
Der Impuls Ix wird der monostabilen Kippschaltung 16 z';.,;efShrt. Diese Kippschaltung, die mit einem Ausgangsdifferentiator versehen ist, liefert einen schmalen Impuls am Ende der Zeit L, die auf die Hinterflanke des Impulses Ix folgt, also im Zeitpunkt ' + '21. = /,. Dieser Impuls wird Ober das UND-Gatter 17 einerseiis dem ODER-Gatter 2 zugeführt, damit die Zähler der Frequenzteiler 3 und 8 auf Null zurückgestellt werden, und andererseits dem Zähler 18.
Am Eingang 5t erscheint also zwischen den Zeitpunkten In und tx ein Signal Ru das die folgenden Werte hat:
Den Wert »0« /wischen /,, und /„ + — ;
den Wert »I« /wischen /„ + — und /„ + β ;
den Wert »0« /wischen /,, + θ und t, .
Das ;in den Eingang 52 angelegte Ausgangssignal R\ der Kippschaltung 9 hat die folgenden Werte:
f-)
Den Wert »!« /wischen t„ und /„ + — ;
den Wert »0« /wischen /,. + — und /,, + β + L :
den Wert »I« zwischen I0 + θ + /.und ι, .
Paare von gleichzeitigen Signalen, die in gleicher Weise wie die Signale /?, und /?', erhalten werden, werden nacieinander dem einen Eingang Sl bzw. dem anderen Eirgang 52 der Vergleicherschaltung 5 zugeführt, solange der Zähler 18 an seinem Eingang 28 noch nicht die Impulszahl empfangen hat. die der gewünschten Anzani m von solchen Signalpaaren entspricht. Wenn diese Zahl erreicht ist. liefert der Zähler 18 ein Signal, das die Kippschaltung 15 zum Umkippen bringt. Im vorliegerden Fall gilt die Annahme m = I, weshalb der Zähler 18 nur aus einer Kippschaltung besteht, welche die Kippschaltung 15 im Zeitpunkt f, zum Umkippen bringt. Falls m größer als 1 ist. löst die Hinterflanke des (V-l)-ten Impulses Ix (mit / = 2, 3 ... m) nach einer Dauer L die Bildung von Signalen aus, die den im Zeitpunkt t« ausgelösten Signalen gleich sind, wobei der Zähler 18 erst nach dem /η-ten Impuls /ι ein Signal liefert
Das Umkippen der Kippschaltung 15 hat die folgenden Wirkungen:
— Das Und-Gatter 17 wird gesperrt und verhindert dann die Zuführung von Signalen zum Zähler 18 sowie die Abgabe der Nullstellsignale zu den Frequenzteilern 3 und 8.
— Die Schaltvorrichtung 11 wird geöffnet und die Schaltvorrichtung 12 geschlossen, wodurch das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 3 auf den Wert A/gebracht wird.
— Über den Umschalter des Bezugsfrequenzteiiers 8 wird das Erscheinen der Frequenz Fr am Ausgang dieses Bezugsfrequenzteilers ausgelöst
Dementsprechend geschieht vom Zeitpunkt tt an folgendes:
— Der einstellbare Frequenzteiler 3 liefert kurze > Impulse mit der Frequenz F/N, wobei F die
Frequenz des steuerbaren Oszillators 1 ist; diese kurzen Impulse werden von der monostabilen Kippschaltung 4 in Impulse h der Dauer /. umgeformt.
ι» — Der Bezugsfrequenzteiler 8, der nicht mehr auf Null zurückgestellt wird, liefert ein Rechtecksignal /?.· der Frequenz. !■', und der Periode Tr, das während jeder ersten llalbperiode den Wert »0« und während leder zweiten Halbperiode den Wert »I«
ι · hat; die Kippschaltung 9 liefert dann ein Signal R >.
das gegenüber dem Signal, das durch eine einfache Umkehrung der Werte des Signals Ri erhalten würde, Werte »0« aufweist, die um die Dauer /. Verlängert Μΐιιί, und Werie »i« die, abgesehen von
-'•ι dem ersten, um diese Dauer L verkürzt sind.
Die Vergleicherschaltung 5, der am Eingang 50 der Impuls /ι zugeführt wird, besteht, wie in Fig. 2 gezeigt ist. im wesentlichen aus zwei Und-Gattern 53, 54, von
.'■' denen das erste mit den Eingängen 50 und 51 und das zweite mit den Eingängen 50 und 52 der Vergleichschaltung verbunden sind; die Ausgänge dieser beiden I 'nd-Gatter sind einerseits direkt und andererseits über einen Negator 56 mit dem Ausgang 55 der Vergleicher-
i» schaltung verbunden.
Unter diesen Bedingungen gilt:
Für AF = 0, also I' = fo + θ liefert die Vergleicherschaltung 5 kein Signal;
π für positives AF. also /' < fo + θ liefert die Vergleichsschaltung 5 ein positives Signal, wie aus Fig. 3ersichtlich ist;
für negatives AF. also /' > fo + θ liefert die Vergleicherschaltung 5 ein negatives Signal.
Die Schaltung 6 ist im wesentlichen eine Addier- und Speicherschaltunß. welche die Summe des AiisjanffMignals des Umsetzers 10 und des sich aus der Integration der aufeinanderfolgenden Ausgangssignale der Ver-
J- gleicherschaltung 5 ergebenden Signals bildet.
In F i g. 2 sind die zuvor erwähnten Und-Gatter 53 und 54 und der Negator 56 sowie die Eingänge 50,51,52 und der Ausgang 55 der Vergleicherschaltung dargestellt. Der Ausgang 55 ist mit der einen Klemme eines
v\ Widerstands 57 verbunden, dessen andere Klemme an die Basis eines npn-Transistors 63 angeschlossen ist Der Kollektor des Transistors 63 ist an eine positive Spannungsquelle angeschlossen, während sein Emitter über einen Lastwiderstand 64 an Masse gelegt ist; außerdem ist der Emitter dieses Transistors mit der Ausgangsklemme 61 der Steuerschaltung 6 verbunden. Der mit dem Ausgang des Umsetzers 10 verbundene Eingang 60 ist an den ersten Belag eines Kondensators 62 angeschlossen, dessen zweiter Belag 65 mit der Basis des Transistors 63 verbunden ist Beim Erscheinen des Impulses Ix empfängt der Belag 65 die folgende Ladung
Q= te [(ίο + θ) - ti
wobei ic der Ladestrom des Kondensators ist, der bei diesem Beispiel positiv ist
Vom Zeilpunkt t\ an bestimmt das Signal Ä? zusammen mit dem Signal R'i Vergleichsfenster zwischen den Zeitpunkten
Λ = I1 + m ■ T1
(wobei m eine ganze Zahl ist) und den Zeitpunkten I1 + L. Mit diesen Vergleichsfenstern werden die Impulse /2 verglichen.
Der Vergleich erfolgt in gleicher Weise wie der Vergleich des Impulses l\ mit dem Vergleichsfenster, das von den Signalen R\ und R\ /wischen den Zeitpunkten in + θ und ta + θ + L definiert ist. Der Vergleich des Inipulses I2 ergibt auf dem Belag 65 des Kondensators 62 eine Ladung Q' = /r Al, wobei Δι die positive oder negative zeitliche Verschiebung zwischen einem Impuls des einstellbaren Frequenzteilers und dem entsprechenden VcfgicioiisiciiMer lsi.
Die entsprechenden Änderungen des Steuersignals kompensieren dann jede eventuelle Abweichung des steuerbaren Oszillators 1.
Als Beispiel sei betrachtet, was sich abspielt, wenn eine Frequenz des Wertes F = 4352f gebildet werden soll; die Einheit f ist dabei der Takt des Frequenzgenerators, also Fr.
Der erste Zyklus des steuerbaren Oszillators I, der <lann nur durch das vom Umsetzer 10 stammende Signal gesteuert wird, erfolgt mit dessen Genauigkeit ± <x.
Der Teilungsfaktor des einstellbaren Frequenzteilers beträgt während dieses ersten Zyklus q = N/k, und wenn k gleich 10 gewählt wird, was logisch ist. und die Einstellanordnung 13 für die zweifache Steuerung des Frequenzteilers vereinfacht, ergibt sich daraus, daß q = 4352/10 gleich 435 ist, weil bei Teilung durch k als Quotient die rechts vom Komma stehenden Ziffern unberücksichtigt bleiben. Der am Ende des ersten Zyklus durchgeführte Vergleich verringert somit den
Fehler in der \usgangsfrequenz des steuerbaren Oszillators 1 auf
Einer (letzte Ziffer) von F
im vorliegenden Fall also auf
4352
Am linde des ersten Zyklus, der die Bezugsfrequenz I'■', verwendet, ist dieser Fehler korrigiert. Vorausgesetzt, daß die beiden monostabilen Kippschaltungen 4 und 9 tatsächlich die gleiche Dauer /. = ix ■ θ des quasistabilen Zustands haben, und vorausgesetzt, daß die die Regelschleife bildenden Schaltungen schnelle Schaltungen sind, liefert der steuerbare Oszillator 1 die Frequenz h = 4352 mit einer Genauigkeit, die der Genauigkeit des Steueroszillators 7 entspricht; diese Genauigkeit wird durch die folgenden Zyklen aufrechterhalten.
Gemäß einer nicht im einzelnen beschriebenen Ausführungsform des Frequen/generators ist ein veränderbarer Faktor k vorgesehen, und das Signal R\ kann mehr als einen Zyklus aufweisen. Man kann auch zwei verschiedene Schleifen für die bei den Frequenzen k ■ Frund Fdurchgeführten Vergleiche verwenden, oder auch eine einzige Schleife, die zwei Vergleichsorgane hat, von denen das eine einen großen Verstärkungsfaktor hat und dann zur Wirkung kommt, wenn der Vergleich mit der Frequenz k ■ F, durchgeführt wird, während das andere einen kleinen Verstärkungsfaktor hat und allein zur Wirkung kommt, wenn der Vergleich mit der Frequenz ^durchgeführt wird.
Der Frequenzgenerator nach der Erfindung eignet sich insbesondere auch zur Verwendung in Frequenzsyntheseschaltungen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnuimen

Claims (7)

Patentansprüche;
1. Frequenzgenerator für die Erzeugung stabiler Frequenzen N · Fn worin N eine einstellbare ganze Zahl und /yeine Bezugsfrequenz ist, mit:
einer stabilen Oszillatoranordnung (7,8), die ein
Signal der Frequenz /yabgibt;
einem durchstimmbaren Oszillator (1), der ein
Signal der Frequenz Fabgibt;
einer Kurzzeit-Frequenzregelanordnung; einer Dauerbetrieb-Frequenzregelanordnung, die einen Frequenzteiler (3) mit veränderbarem
TeilungsverhäJtnis, die das Oszillatorsignal der
Frequenz F empfängt und ein Signal der
Frequenz — abgibt, und eine Vergleicheranordnung /5) enthält, weiche die Signale der Frequenzen—und Fr empfängt, ein Steuersignal für den durchstimmbaren Oszillator liefert und
die Perioden—und — vergleicht; F r
einer Umschaltanordnung (11,12,15,18), die bei Einstellung einer Zahl N erst die Kurzzeit-Frequenzregelanordnung und dann die Dauerbetrieb-Frequenzregelanordnung aktiviert, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
die stabile OszillacoranonJiung (7, 8) erzeugt zusätzlich ein Signal der Frequenz kFn worin k ganzzahlig und größer als 1: t; b) die Kurzzeit-Frequenzregelanordnung enthält:
— einen Frequenzteiler (3) mit variablem Teilungsverhältnis, der von dem durchstimmbaren Oszillator das Signal der Frequenz Fempfängt und dessen Teilungsverhältnis q gleich — + e ist, worin e Null
oder klein gegen—ist, und
— eine Vergleicheranordnung, welche die Signale der Frequenz — des Frequenzteilers (3) und die Signale der Frequenz kHr der stabilen Oszillatoranordnung (7, 8) empfängt und zur Steuerung des durchstimmbaren Oszillators (1) ein Signal abgibt, das von der algebraischen Differenz
zwischen den hängt.
Perioden — kF,
und — ab-F
ι ο
15
20
25
30
35
40
45
50
55
2. Frequenzgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzzeit-Frequenzregelanordnung zusätzlich enthält:
— eine von dem durchstimmbaren Oszillator (1) gespeiste monostabile Kippschaltung (4), die m Impulse /1 der Dauer L liefert deren Vorderflanken in den Zeitpunkten Τι, Γ2... Tn, erscheinen, wobei gilt:
65 Synchronisierimpulses ist und wobei für m ^ 2 gilt:
worin tj-\ der Zeitpunkt des Erscheinens der Vorderflanke des f/-l)-ten Impulses Ix ist, mit
ib
worin to der Zeitpunkt des Erscheinens eines
— eine Generatoranordnung (7,8, 9), die nacheinander m Paare von gleichzeitigen Signalen R\ und R'\ liefert, die jeweils in den Zeitpunkten T0, Tu T2... Tm-] beginnen, wobei die Signale Rx und R'\ jeweils die folgenden Werte aufweisen:
von dem jeweiligen Impulsbeginn bis zum
Zeitpunkt — - c (wobei c zwischen — und L liegt): 1^' ^
R, den Wert »0« und Ä", den Wert »1«;
zwischen den Zeitpunkten — — c und — ·
kF. kF,
R1 den Wert »1« und R1, den Wert »0«;
zwischen den Zeitpunkten — und "— + L:
kFr kFr
/J1 und R\ den gleichen Wert;
zwischen dem Zeitpunkt — +L und dem kFr
darauffolgenden Impulsbeginn:
Λ, den Wert »0« und ΛΊ den Wert »1«;
— die Vergleicheranordnung (5), weiche die m Signale R\ und R\ und die m Impulse /1 empfängt und deren Ausg?ng (55) mit einem Frequenzsteuereingang des durchstimmbaren Oszillators (1) verbunden ist
3. Frequenzgenerator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Umsetzschaltung (10), die ein von der eingestellten Zahl N abhängiges erstes Signal an den Frequenzsteuereingang des durchstimmbaren Oszillators (1) anlegt und gleichzeitig die Kurzzeit-Frequenzregelanordnung auslöst.
4. Frequenzgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzschaltung (10) aus einem Digital/Analog-Umsetzer besteht, der an einen am Frequenzsteuereingang des durchstimmbaren Oszillators (1) angeordneten Kondensator eine Ladung abgibt, die eine erste näherungsweise Regelung der zu bildenden Frequenz N ■ Fr ergibt.
5. Frequenzgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleicheranordnung (5) der Dauerbetrieb-Frequenzregelanordnung einerseits von der monostabilen Kippschaltung (4) impulse /2 der Dauer L erhält, die von dieser Kippschaltung am Ende jeder Periode eines Signals
der Frequenz -r abgegeben werden, wobei der
Beginn der ersten Periode der Zeit TO = tm + L entspricht, worin tm der Zeitpunkt des Erscheinens der Rückflanke des m-ten Impulses h ist, und andererseits aus der Generatoranordnung (8, 9) Signale /?j und Signale R'i empfängt, wobei Ri eine
Periode der Dauer — = 7> hat und zwischen den Zeitpunkten
TO + />7>und TO + (p + 1)7> - d
den Wert »0« und zwischen den Zeitpunkten
TO + (p + I)Tr - dund T0 + (p + 1)7>
den Wert »1« aufweist (mit ρ = 0, 1, 2, ... und Tr> d> L), während R'2 ein Signal ist, das gegenüber dem Signal, das durch eine einfache Umkehrung der Werte des Signals Ri erhalten würde, Werte »0« aufweist, die um die DauerL verlängert sind, und Werte »1«, die um diese Dauer L verkürzt sind.
6. Frequenzgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Dauerbetrieb-Frequenzregelung verwendete Vergleicheranordnung (5) die gleiche ist, die auch zur Kur zzeit-Frequenzregelung verwendet wird.
7. Frequenzgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kurzzeit-Frequenzregelung verwendete Vergleicheranordnung einen höheren Verstärkungsfaktor als die zur Dauerbetrieb-Frequenzregelung verwendete Vergleicheranordnung hat
DE19722209385 1971-03-02 1972-02-28 Frequenzgenerator für die Erzeugung stabiler Frequenzen Expired DE2209385C2 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1290407C (en) * 1986-12-23 1991-10-08 Shigeki Saito Frequency synthesizer
DE3939709A1 (de) * 1989-12-01 1991-06-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur abstimmung eines funksende- und/oder -empfangsgeraetes
JPH03224322A (ja) * 1990-01-29 1991-10-03 Toshiba Corp 選局回路
DE4017491C2 (de) * 1990-05-31 2002-05-08 Siemens Ag Abstimmschaltung
JP3033654B2 (ja) * 1993-08-23 2000-04-17 日本電気株式会社 Ｐｌｌ周波数シンセサイザ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1067454A (en) * 1963-06-21 1967-05-03 Plessey Uk Ltd Improvements in or relating to controlled frequency electrical oscillation generators
US3588732A (en) * 1969-01-16 1971-06-28 Collins Radio Co Frequency synthesizer

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